Prof. Engº Pery C. G. de Castro. Revisado em outubro de 2009 PARTE - I INTRODUÇÃO

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1 Prof. Engº Pery C. G. de Castro Revisado em outubro de 2009 PARTE - I INTRODUÇÃO 1

2 CONCEITO DE RECICLAGEM DE PAVIMENTOS É um processo que visa a melhorar as características de rolamento e a estrutura do pavimento com o reaproveitamento dos materiais existentes nas diversas camadas da estrutura do pavimento. TERMINOLOGIA USADA NA RECICLAGEM 1) MISTURA ASFÁLTICA RECICLADA, PARA PAVIMENTO Qualquer mistura asfáltica obtida com o material de uma, ou mais, das camada da estrutura do pavimento pelo acréscimo de agregado, asfalto e/ou agente de reciclagem, que será usado na construção do pavimento novo ou na recuperação de pavimentos velhos; 2) MATERIAIS REUTILIZÁVEIS São materiais oriundos das camada de um pavimento existente; 3) REVESTIMENTO ASFÁLTICO REUTILIZAVEL - RAP ( Reclaimed Asphalt Pavement ). Materiais contendo asfalto e agregado removidos e/ou processados, provenientes de um pavimento existente, geralmente o revestimento; 2

3 Continuação... 4) AGREGADO REUTILIZÁVEL (RAM- Reclaimed Aggregate Mineral) Agregado mineral proveniente das camadas do pavimento existente, que foi removido e/ou processado não contendo asfalto. Exemplo: base granular e base tratada com cimento; 5) ASFALTO REUTILIZÁVEL É o asfalto contido na camada asfáltica removida do pavimento velho, que contribui na porcentagem de asfalto da nova mistura, reciclada; 6) AGREGADO RECUPERADO É o agregado separado de uma amostra de mistura asfáltica de um pavimento velho; 7) ASFALTO RECUPERADO É o asfalto removido de uma mistura asfáltica de um pavimento velho; Continuação... 8) AGENTE DE RECICLAGEM OU REJUVENESCIMENTO DO ASFALTO Um material orgânico com propriedades físicas e químicas selecionadas, destinado especificamente à restaurar as propriedades originais dos asfaltos envelhecidos pela reposição daqueles componentes do asfalto que foram alterados ou consumidos durante os processos de construção e de envelhecimento; e 9) AGREGADO NOVO OU VIRGEM Está constituído por agregados sem uso, como: areias naturais, areias artificiais, pedregulho natural, seixo britado, brita que são incorporados aos agregados recuperados do pavimento existente, com a finalidade de melhorar a qualidade da mistura asfáltica reciclada. 3

4 PROCESSOS DE RECICLAGEM PARTE II CONHECIMENTO DOS MATERIAIS DISPONÍVEIS 4

5 Pavimento existente a ser reciclado ELEMENTOS DA ESTRUTURA DO PAVIMENTO REVESTIMENTO BASE GRANULAR ou Tratada com cimento RAP ASFALTO Asfalto reutilizado AGREGADO Agregado recuperado RAM = agregado de base granular ou com cimento processado SUB-BASE SUBLEITO Observações: RAP - Reclaimed Asphalt Pavement (Revestimento Asfáltico Reutilizável) RAM Reclaimed Aggregate Mineral (Agregado mineral reutilizável) ESTUDO DOS MATERIAIS DISPONÍVEIS REVESTIMENTO ASFÁLTICO REUTILIZAVEL (RAP) Está constituído por asfalto e agregado: 1) Asfalto a) % na mistura b) Condições de consistência (viscosidade absoluta) 2) Agregado a) Granulometria b) % de areia natural (Marshall) 5

6 OS ELEMENTOS DO REVESTIMENTO ASFÁLTICO REUTILIZÁVEL (RAP) São determinados por ensaios 1) Ensaio para determinação da % de asfalto: ASTM D-2172 B Método do Refluxo OS ELEMENTOS DO REVESTIMENTO ASFÁLTICO REUTILIZÁVEL (RAP) (continuação) 2) Consistência do asfalto (viscosidade) no revestimento velho. Viscosidade é a resistência ao cisalhamento oferecida pelos líquidos. É medida em poises (1dine.segundos/cm 2 ). Quando a viscosidade é baixa é difícil determinar seu valor absoluto, e nestes casos se determina a viscosidade cinemática (expressa em centistokes). 1 stoke = 100 centistokes e numericamente igual a um poise 6

7 ENSAIO PARA DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE ABSOLUTA Recuperação do asfalto removido do RAP: ASTM D1865 Viscosidade deste asfalto recuperado: ASTM D 2171 ou IBP--P MB GRANULOMETRIA DO AGREGADO RECUPERADO A amostra deve ter peso mínimo indicado na tabela abaixo. TAMANHO MÁXIMO 4,75mm (nº4) 9,50mm (3/8 ) 12,50mm (1/2 ) 19,00mm (3/4 ) 25,00mm (1 ) 37,50mm (1 1/2 ) PESO MÍNIMO em quilos 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 4,0 Ensaio deve ser executado de acordo com a ASTM

8 AGREGADO MINERAL REUTILIZADO - RAM Utilizar material de base granular ou misturado com cimento. O agregado deve ser processado para eliminar os tamanhos maiores que serão refugados ou rebritados. Fazer granulometria do produto final respeitando os pesos indicados pelas especificações: ASTM D 75 e ASTM C 136. TAMANHO NOMINAL 9,15mm (3/8 ) 12,50mm (1/2 ) 19,00mm (3/4 ) 25,00mm (1 ) 37,50mm 1 ½ ) 50,00mm (2 ) DIÃMETRO MÁXIMO 9,5mm (3/8 ) 12,5mm (1/2 ) 19,0mm (3/4 ) 25,0mm (1 ) 37,5mm (1 ½ ) 50,0mm (2 ) PESO MÍNIMO DA AMOSTRA ,0 2,5 5,0 10,0 15,0 20,0 kg PESO MÍNIMO PARA O ENSAIO DE GRANULOMETRIA - kg AGREGADOS NOVOS OU VIRGEM Em geral é especificado usar na reciclagem uma quantidade de RAP inferior a 50% da nova mistura reciclada. A complementação do agregado se dá por adição de agregado novo cuja granulometria deve ser conhecida. 8

9 ASFALTO NOVO A adição de asfalto novo tem 2 objetivos: 1) Obter a quantidade correta de asfalto para a mistura reciclada; e 2) Enquadrar a mistura asfalto novo / RAP dentro dos requisitos de viscosidade. TIPOS DE CIMENTO ASFÁLTICO 9

10 AGENTES DE RECICLAGEM São materiais orgânicos com características físicas e químicas selecionadas para restaurar o asfalto envelhecido do RAP. Sua função é devolver ao CAP envelhecido suas propriedades originais. Devem se enquadrar nas especificações ASTM 4552 AGENTES DE REJUVENESCIMENTO OU RECICLAGEM (continuação) Estes agentes têm por base os maltenos,que são encontrados no óleo de xisto produzido pela Petrobras, em São Mateus do Sul PR. As frações da destilação deste óleo apresentam concentrados de maltenos com elevado teor de nitrogênio que aumenta a durabilidade do asfalto e também melhora a adesividade asfalto/agregado. O resíduo da destilação do xisto se enquadra nas Especificações do IPB e da ASTM D 4552, como agente de reciclagem A R

11 SELEÇÃO DOS AGENTES DE RECICLAGEM 1) Os graus AR 1 AR 5 AR 25 e AR 75 são geralmente indicados à recuperação de cimento asfáltico de pavimentos velhos, em misturas a quente, em que for adicionado menos de 30% de agregado novo à mistura reciclada; e 2) Os graus AR 250 e AR 500 são indicados à mistura reciclada com mais de 30% de agregado virgem. REVESTIMENTO ASFÁLTICO REUTILIZÁVEL TRECHOS HOMOGÊNEOS Planta do trecho Área normal Área com exsudação Área com desagregação E 1 E 1 E 1 E 1 E 1 - E 2 apresenta uma superfície com características normais; E 2 - E 3 apresenta de forma uniforme a ocorrência de áreas de exsudação E 3 - E 4 superfície apresenta pontos de desagregação sugerindo deficiência de asfalto 11

12 AMOSTRAGEM DOS MATERIAIS a) Revestimento asfáltico reutilizável RAP b) Agregado mineral reutilizável - RAM c) Agregado virgem d) Asfalto novo AMOSTRAGEM DO REVESTIMENTO ASFÁLTICO REUTILIZÁVEL - RAP Amostragem do RAP é a parte mais crítica porque: Asfalto: pode variar em quantidade e viscosidade Agregado pode variar em granulometria, quantidade (porcentagem) A amostragem é aleatória feita na pista, baseada em métodos estatísticos, na sequência LD, E, LE; LD, E, LE...com afastamento da ordem de 50cm, para trechos visualmente homogêneos. Os ensaios a serem feitos: % Asfalto do revestimento velho Viscosidade deste asfalto Granulometria do agregado Depois, junto a usina central estes ensaios devem ser repetidos coletando amostras no depósito, na base de 1 para cada 50 toneladas. 12

13 AMOSTRAGEM DO AGREGADO MINERAL REUTILIZÁVEL (RAM) Nos mesmos locais em que foram coletadas as amostras do RAP. Se o agregado for processado (peneiração e/ou britagem) coletar do depósito 1 amostra para cada 50 toneladas. A amostragem só é efetuada quando o RAM for reciclado. AMOSTRAGEM DO AGREGADO VIRGEM Em vários pontos do depósito, na frequência de 1 amostra para 50 toneladas de agregado. 13

14 AMOSTRAGEM DO ASFALTO NOVO Na maioria dos casos considerar válido os resultados dos ensaios apresentados pela Refinaria. 14

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